Wektory kontra skalary
W nauce wielkości, które odnoszą się do fizycznych właściwości zjawiska lub substancji i które można określić ilościowo, nazywane są wielkościami fizycznymi. Na przykład prędkość poruszającego się pojazdu, długość kawałka drewna i jasność gwiazdy są wielkościami fizycznymi. Takie wielkości fizyczne można podzielić na dwie główne kategorie: wektory i skalary.
Co to jest wektor?
Wektor jest wielkością fizyczną mającą zarówno wielkość, jak i kierunek. Na przykład siła działająca na ciało jest wektorem. Przemieszczenie obiektu jest również wektorem, ponieważ odległość w określonym kierunku jest brana pod uwagę przy obliczaniu przemieszczenia.
Dwa wektory są równe, jeśli mają tę samą wielkość i kierunek. Załóżmy na przykład dwa pojazdy, jeden porusza się z prędkością 30 km/h w kierunku północnym, a drugi z prędkością 30 km/h w kierunku zachodnim. Wtedy prędkości obu pojazdów nie są równe, ponieważ kierunek wektora prędkości nie jest taki sam. Gdyby oba pojazdy ruszyły na północ, prędkości byłyby takie same.
Wektory mogą być reprezentowane za pomocą skierowanych odcinków linii prostych o długości proporcjonalnej do wielkości. Możliwe jest dodawanie wektorów tego samego typu za pomocą prawa trójkąta i prawa wielokąta; tzn. można dodać dwie prędkości, ale nie można dodać siły do prędkości.
Co to jest skalar?
Skalar jest wielkością fizyczną o wielkości, ale bez kierunku. Na przykład objętość obiektu, temperatura punktu w przestrzeni i praca wykonana w celu przyspieszenia pojazdu to skalary, ponieważ żaden z nich nie jest określony kierunkiem. Dlatego równość skalarów jest definiowana tylko na podstawie wielkości.
Jeśli dwa skalary mają tę samą wielkość i są tego samego typu, to te dwa skalary są równe. W poprzednim przykładzie prędkość (skalar) obu pojazdów wynosi 30 km/h. Stąd te dwa skalary są równe. Ponieważ skalary są tylko wartościami liczbowymi, dwa skalary tego samego typu są sumowane, tak jak liczby rzeczywiste. Na przykład, jeśli do 3 litrów wody dodamy 2 litry wody, to otrzymamy 2 + 3=5 litrów wody.
Jaka jest różnica między wektorem a skalarem?
• Wektory mają zarówno wielkość, jak i kierunek, ale skalary mają tylko wielkość.
• Równość wektorów występuje tylko wtedy, gdy wielkość i kierunek dwóch wektorów tego samego typu są takie same, ale w przypadku skalarów równość wielkości jest wystarczająca.
• Skalary tego samego typu mogą być dodawane tak samo jak liczby rzeczywiste, ale dodawanie wektorów powinno odbywać się przy użyciu prawa wielokąta.
